高中生物實驗設(shè)計的基本原則和步驟

冷長貴

【關(guān)鍵詞】 生物教學(xué);實驗;設(shè)計;原則;步驟;問題

【中圖分類號】 G633.9 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A

【文章編號】 1004—0463（2015） 02—0065—01

生物是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗設(shè)計題也是高考中的重要題型，同時還是高考復(fù)習(xí)教學(xué)中的重點和難點。下面，筆者結(jié)合教學(xué)實踐，就高中生物實驗設(shè)計的基本原則和基本步驟作以簡單介紹。

一、實驗設(shè)計的基本原則

1.科學(xué)性原則。所謂科學(xué)性原則，是指實驗的原理要符合科學(xué)原理，實驗結(jié)果的預(yù)期要有科學(xué)依據(jù)，實驗的各個環(huán)節(jié)不能偏離生物基本知識和基本原理。

2.單一變量原則。所謂單一變量原則，是指控制其他因素不變，只改變其中某一變量，觀察其對實驗結(jié)果的影響。除了整個實驗過程中要處理的實驗因素外，其他實驗條件要求做到前后一致。一般來說，應(yīng)該做到以下幾點：一是所用生物材料的數(shù)量、質(zhì)量、長度、體積、來源和生理狀況等方面要盡量相同或大致相同;二是所用實驗器具（試管、燒杯、培養(yǎng)皿、廣口瓶等器具）的大小型號要完全一樣;三是所用實驗試劑的成分、濃度、體積要相同，尤其要注意體積上等量的原則;四是所用處理方法要相同。

3.對照性原則。對照是實驗控制的手段之一，目的是消除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響。實驗對照原則是設(shè)計和實施實驗的準(zhǔn)則之一。

二、實驗設(shè)計的基本步驟

實驗設(shè)計的基本步驟包括：了解題目要求、明確實驗?zāi)康摹⒎治鰧嶒炘?、確定實驗思路、設(shè)計實驗步驟、分析實驗結(jié)果。

1.了解題目要求。首先要明確題意，只有明確題意才能方向明確，少走彎路。

2.明確實驗?zāi)康?。實驗?zāi)康氖谴_定實驗原理和設(shè)計實驗方案的依據(jù)，而對于實驗設(shè)計來說，實驗?zāi)康氖穷}干中必須明確的條件，否則整個實驗設(shè)計就無從談起。因此在實驗設(shè)計前，一定要認(rèn)真審題，準(zhǔn)確把握實驗?zāi)康摹?/p>

3.分析實驗原理，確定實驗思路。一個結(jié)論可通過許多不同的實驗來驗證，但究竟應(yīng)該選用何種設(shè)計方案，則要根據(jù)題目的具體要求來確定。所以在把握實驗?zāi)康闹?，要弄清題目的設(shè)計要求，之后在此基礎(chǔ)上確定實驗思路。

4.設(shè)計實驗步驟。實驗步驟是實驗設(shè)計的核心，在解答實驗設(shè)計題目中，對于實驗?zāi)芰Φ目疾橹饕峭ㄟ^實驗設(shè)計的步驟來體現(xiàn)的。最好的實驗設(shè)計思路也要通過具體的實驗步驟來體現(xiàn)。要合理設(shè)計好實驗步驟，一方面需要學(xué)生掌握一定的實驗理論知識，明確實驗設(shè)計應(yīng)遵循的原則;另一方面要有一定的實驗技能。

5.分析實驗結(jié)果。實驗是手段，結(jié)果才是目的。因此，一定要對實驗結(jié)果進(jìn)行討論、分析。

三、實驗設(shè)計過程中要注意的幾個問題

1.步驟設(shè)計一般不宜連續(xù)描述，往往需要分段敘述，并加以編號。在分段敘述的過程中，要掌握一定的技巧，一般情況我們分三步進(jìn)行：

第一步，一般是對實驗進(jìn)行分組;

第二步，一般是對實驗對象進(jìn)行處理;

第三步，觀察、記錄數(shù)據(jù)、現(xiàn)象等。

如果在題目中沒有給出實驗步驟，我們可以按照以上的方法設(shè)計實驗。如果題目中已經(jīng)規(guī)定步驟，那我們可以靈活處理。具體做法是壓縮步驟或分解步驟，如把二、三步壓縮為一步，或分為兩步，要視題目的具體情況而定。

2.要注意分組以后的表述，前后一致，否則會導(dǎo)致實驗設(shè)計過程中表述上的混亂。

3.實驗材料和用具要充分利用。除題目特殊要求外，不要隨便添加實驗材料和用具。題目如果沒有明確提出要選用的話，題目中給出的試驗材料和用具要盡量用完。

4.語言表述要科學(xué)、準(zhǔn)確和規(guī)范，盡量用學(xué)科術(shù)語。

5.實驗結(jié)果的預(yù)測、解釋及相關(guān)實驗結(jié)論。實驗設(shè)計的最后往往還需要預(yù)測實驗結(jié)果，在結(jié)果預(yù)測上要全面、準(zhǔn)確。首先要注意實驗是驗證性還是探究性，如果是驗證性，假設(shè)既定，那么結(jié)果的預(yù)測應(yīng)該是與實驗的假設(shè)相一致的，也就是用肯定的語言寫出假設(shè);如果是探究性的，那么就需要對實驗的結(jié)果進(jìn)行討論，對于討論要充分考慮各種情況的可能性。

編輯：謝穎麗